Τεχνολογία και λύσεις προσαρμογής για σύνθετα γεωλογικά υποστρώματα
Ποιοι είναι οι συνήθεις τύποι και οι αιτίες της αστοχίας αγκύρωσης της ακίδας;
Οι συνήθεις τύποι αστοχίας αγκύρωσης ακίδας περιλαμβάνουν τρεις κατηγορίες: πτώση λόγω ανεπαρκούς αντίστασης-εξόδου, θραύση λόγω ανεπαρκούς αντίστασης διάτμησης και χαλάρωση διάβρωσης του στρώματος αγκύρωσης. Η βασική αιτία πτώσης λόγω ανεπαρκούς αντίστασης έλξης- είναι η ανεπαρκής δύναμη συγκόλλησης μεταξύ του κονιάματος αγκύρωσης, του στρωτήρα και της ακίδας. Κάτω από το κατακόρυφο φορτίο δόνησης της λειτουργίας αμαξοστοιχίας, εμφανίζονται σταδιακά κενά και επεκτείνονται μεταξύ του στρώματος αγκύρωσης και της ακίδας, οδηγώντας τελικά σε πτώση της ακίδας. Η θραύση λόγω ανεπαρκούς διατμητικής αντίστασης εμφανίζεται κυρίως στη ζώνη μετάβασης μεταξύ του αγκυρωμένου τμήματος και του μη αγκυρωμένου τμήματος της ακίδας. Η αιτία είναι ότι η δύναμη πλευρικής πρόσκρουσης της αμαξοστοιχίας υπερβαίνει τη διατμητική αντοχή της ακίδας, ειδικά σε γραμμές με μικρές ακτίνες καμπύλης, όπου το πλευρικό φορτίο είναι μεγαλύτερο και ο κίνδυνος θραύσης υψηλότερος. Η αιτία της χαλάρωσης από τη διάβρωση του στρώματος αγκύρωσης είναι η διείσδυση ιόντων όξινης-βάσης και υπόγειων υδάτων σε πολύπλοκα γεωλογικά περιβάλλοντα στο στρώμα αγκύρωσης, που καταστρέφει τη δομή του προϊόντος ενυδάτωσης του κονιάματος, με αποτέλεσμα πόρους και ρωγμές στο στρώμα αγκύρωσης και σημαντική εξασθένηση της αντοχής αγκύρωσης. Επιπλέον, τα ελαττώματα της διαδικασίας κατασκευής μπορούν επίσης να προκαλέσουν αστοχία αγκύρωσης, όπως ατελής καθαρισμός οπών αγκύρωσης, ανεπαρκής έκχυση κονιάματος και ανεπαρκής χρόνος σκλήρυνσης, τα οποία θα μειώσουν την αξιοπιστία αγκύρωσης της ακίδας. Σε τμήματα υποστρώματος μαλακού εδάφους, η ανομοιόμορφη καθίζηση του υποστρώματος θα προκαλέσει ανομοιόμορφη πίεση στην ακίδα, αυξάνοντας περαιτέρω την πιθανότητα αστοχίας αγκύρωσης.
Ποια είναι τα μέτρα αναβάθμισης της φόρμουλας του υλικού αγκύρωσης για τη βελτίωση της αντίστασης τραβήγματος-από την ακίδα;
Η αναβάθμιση της φόρμουλας του υλικού αγκύρωσης για τη βελτίωση της αντίστασης έλξης{0}}από την ακίδα εστιάζει σε τρεις βασικές κατευθύνσεις: μήτρα κονιάματος υψηλής-αντοχής, ενίσχυση συγκόλλησης διεπαφής και τροποποίηση αντιδιαβρωτικής-. Η μήτρα κονιάματος υιοθετεί σουλφοαργιλικό τσιμέντο αντί για παραδοσιακό τσιμέντο Πόρτλαντ. Το σουλφοαργιλικό τσιμέντο έχει ταχεία ανάπτυξη πρώιμης αντοχής, με αντοχή σε θλίψη 24{12}}ωρών άνω των 30 MPa, η οποία είναι 50% υψηλότερη από το παραδοσιακό τσιμέντο και μπορεί γρήγορα να σχηματίσει μια σταθερή δομή αγκύρωσης. Όσον αφορά την ενίσχυση της σύνδεσης διεπαφής, προστίθενται στο κονίαμα πολυκαρβοξυλικός υπερρευστοποιητής και γαλάκτωμα ακρυλικού πολυμερούς. Η δόση του υπερρευστοποιητή ελέγχεται στο 0,8%-1,2% της μάζας του τσιμεντοειδούς υλικού, γεγονός που μπορεί να μειώσει την αναλογία νερού-και να βελτιώσει τη συμπαγή του κονιάματος. η δόση του γαλακτώματος πολυμερούς ελέγχεται στο 5%-8%, το οποίο μπορεί να σχηματίσει ένα εύκαμπτο συγκολλητικό φιλμ στη διεπιφάνεια μεταξύ της ακίδας και του κονιάματος, βελτιώνοντας σημαντικά τη δύναμη συγκόλλησης της διεπαφής και αυξάνοντας την αντίσταση έλξης της ακίδας κατά περισσότερο από 40%. Για αντιδιαβρωτική τροποποίηση σε διαβρωτικά περιβάλλοντα όπως αλατούχο-αλκαλικό έδαφος, σκόνη σκωρίας και ιπτάμενη τέφρα ενσωματώνονται στο κονίαμα, με δόσεις 20% και 15% της μάζας του τσιμεντοειδούς υλικού αντίστοιχα. Η ποζολανική αντίδραση της σκωρίας σκωρίας και της ιπτάμενης τέφρας μπορεί να καταναλώσει ελεύθερα αλκάλια στο στρώμα αγκύρωσης και να μειώσει τον ρυθμό διάβρωσης των διαβρωτικών ιόντων. Το αναβαθμισμένο κονίαμα αγκύρωσης χρειάζεται επίσης προσθήκη διογκωτικού παράγοντα, με δοσολογία 3%-5% της μάζας του τσιμεντοειδούς υλικού, για να αντισταθμίσει τη συρρικνωτική παραμόρφωση του κονιάματος και να αποφύγει τη μείωση της αντοχής αγκύρωσης που προκαλείται από ρωγμές συρρίκνωσης.
Ποια είναι τα βασικά σημεία της διαφοροποιημένης τεχνολογίας αγκύρωσης για αιχμές σε σύνθετα γεωλογικά υποστρώματα;
Η διαφοροποιημένη τεχνολογία αγκύρωσης για αιχμές σε σύνθετα γεωλογικά υποστρώματα πρέπει να προσαρμοστεί με ακρίβεια ανάλογα με τους τύπους υποστρώματος. Γιαμαλακά εδάφη, υιοθετείται η τεχνολογία "οπή-μεγαλωμένη αγκύρωση + δευτερεύουσα αρμολόγηση". Η διάμετρος της οπής αγκύρωσης είναι 30 mm μεγαλύτερη από τη διάμετρο της ακίδας και το κάτω μέρος της οπής επεκτείνεται σε σφαιρικό σχήμα για να αυξηθεί η περιοχή επαφής μεταξύ του κονιάματος αγκύρωσης και του εδάφους. Η αρμολόγηση πραγματοποιείται σε δύο βήματα: η πρώτη αρμολόγηση φτάνει τα 2/3 του βάθους της οπής και η δευτερεύουσα αρμολόγηση πραγματοποιείται αφού πρώτα το κονίαμα έχει πήξει για να γεμίσει τους πόρους και να βελτιώσει την αντίσταση έλξης-. Γιακατεψυγμένα υποστρώματα εδάφους, υιοθετείται η τεχνολογία "θερμομονωτική αγκύρωση + κονίαμα ωρίμανσης χαμηλής{1} θερμοκρασίας". Ένα θερμομονωτικό στρώμα πολυουρεθάνης με πάχος 20 mm τοποθετείται στο εσωτερικό τοίχωμα της οπής αγκύρωσης για να μειώσει την επίδραση της εξωτερικής θερμοκρασίας στο παγωμένο έδαφος. Επιλέγεται κονίαμα αγκυρώσεως χαμηλής-θερμοκρασίας, το οποίο μπορεί να ενυδατωθεί κανονικά στους -10 βαθμούς , αποφεύγοντας τη χαλάρωση του στρώματος αγκύρωσης που προκαλείται από τον κύκλο κατάψυξης-απόψυξης παγωμένου εδάφους. Γιααλατούχα-αλκαλικά εδάφη, υιοθετείται η τεχνολογία "αντιδιαβρωτικής επίστρωσης + περιβλήματος απομόνωσης". Η επιφάνεια της ακίδας ψεκάζεται με αντιδιαβρωτική επίστρωση Dacromet με πάχος 8-12μm. ένα περίβλημα απομόνωσης PVC τοποθετείται στην οπή αγκύρωσης για να απομονώσει την άμεση επαφή μεταξύ{10}}ιόντων αλκαλίου και του κονιάματος αγκύρωσης, μειώνοντας τους κινδύνους διάβρωσης. Μετά την κατασκευή αγκύρωσης με ακίδα όλων των πολύπλοκων γεωλογικών υποστρωμάτων, ο χρόνος σκλήρυνσης θα πρέπει να παραταθεί περισσότερο από 50% σε σύγκριση με τα συμβατικά υποστρώματα. Ο χρόνος σκλήρυνσης για μαλακό έδαφος και κατεψυγμένα εδάφη υποβάθμισης δεν είναι μικρότερος από 7 ημέρες και για υποστρώματα εδάφους αλατούχου-αλκαλίου δεν είναι μικρότερος από 10 ημέρες για να εξασφαλιστεί η πλήρης σκλήρυνση του κονιάματος.
Ποιες είναι οι μη καταστροφικές τεχνολογίες δοκιμών και τα σημεία εφαρμογής για την ποιότητα αγκύρωσης ακίδων;
Οι μη καταστρεπτικές τεχνολογίες δοκιμών για την ποιότητα αγκύρωσης ακίδων περιλαμβάνουν κυρίως τρεις τύπους: δοκιμή υπερήχων, δοκιμή ανακλώμενου κύματος χαμηλής-καταπόνησης και επιθεώρηση δειγματοληψίας έλξης-. Η δοκιμή υπερήχων χρησιμοποιεί τα χαρακτηριστικά διάδοσης των κυμάτων υπερήχων στο στρώμα αγκύρωσης. Όταν υπάρχουν πόροι και ρωγμές στο στρώμα αγκύρωσης, τα υπερηχητικά κύματα θα ανακλώνται και θα διασκορπίζονται. Αναλύοντας την κυματομορφή και το πλάτος των ανακλώμενων κυμάτων, μπορεί να κριθεί η συμπαγής στρώση αγκύρωσης. Κατά τη διάρκεια της δοκιμής, ο καθετήρας πρέπει να είναι στενά συνδεδεμένος στην κορυφή της ακίδας για να εξασφαλιστεί καλή σύζευξη. Η δοκιμή ανακλώμενου κύματος χαμηλής-παραμόρφωσης διεγείρει τα κύματα πίεσης να διαδοθούν κατά μήκος της ακίδας πατώντας το επάνω μέρος της ακίδας. Τα κύματα πίεσης θα δημιουργήσουν σήματα ανάκλασης σε ελαττώματα αγκύρωσης. Σύμφωνα με τον χρόνο άφιξης και το πλάτος των σημάτων ανάκλασης, μπορεί να προσδιοριστεί η θέση και το μέγεθος των ελαττωμάτων. Αυτή η τεχνολογία είναι κατάλληλη για-ταχείες δοκιμές μεγάλης κλίμακας. Η δειγματοληπτική επιθεώρηση έλξης-είναι μια ημι-μη-μη καταστροφική μέθοδος δοκιμών, με αναλογία δειγματοληψίας τουλάχιστον 3%. Ένας δοκιμαστής υδραυλικής έλξης{19}}χρησιμοποιείται για την εφαρμογή κατακόρυφης τάσης στην ακίδα και καταγράφεται η τελική αντίσταση έλξης-της ακίδας. Η τελική αντίσταση έλξης-των εθνικών τυπικών αιχμών θα πρέπει να είναι μεγαλύτερη ή ίση με 60 kN και οι ξένες τυπικές αιχμές θα πρέπει να πληρούν τα αντίστοιχα εθνικά πρότυπα. Όσον αφορά τα σημεία εφαρμογής, θα πρέπει να διεξάγονται μη καταστρεπτικές δοκιμές μετά τη σκλήρυνση του κονιάματος αγκύρωσης. τα αποτελέσματα των δοκιμών υπερήχων και χαμηλής{26}}δοκιμής καταπόνησης πρέπει να επαληθεύονται αμοιβαία Η επιθεώρηση δειγματοληψίας θα πρέπει να επιλέγει τυχαία σημεία δοκιμής που καλύπτουν διαφορετικά τμήματα υποβάθρου για να αποφευχθεί η επιλεκτική δειγματοληψία. οι ακατάλληλες αιχμές που βρέθηκαν στη δοκιμή θα πρέπει να επανεπεξεργασθούν αμέσως και η αναλογία δειγματοληψίας της ίδιας παρτίδας αιχμών θα πρέπει να διπλασιαστεί.
Ποια είναι τα πρότυπα αποδοχής και τα προγράμματα μακροπρόθεσμης παρακολούθησης-για την αντοχή αγκύρωσης της ακίδας;
Τα πρότυπα αποδοχής για την αντοχή αγκύρωσης της ακίδας χωρίζονται σε δύο στάδια:αποδοχή κατασκευήςκαιπαρακολούθηση λειτουργίας. Στο στάδιο αποδοχής κατασκευής, η τελική αντίσταση έλξης-της ακίδας πρέπει να πληροί τις απαιτήσεις σχεδιασμού, με την αντίσταση έλξης-των εθνικών προτύπων ακίδων μεγαλύτερη από ή ίση με 60 kN και αντίσταση διάτμησης μεγαλύτερη από ή ίση με 30 kN. Η συμπαγή στρώση αγκύρωσης προσδιορίζεται με δοκιμή υπερήχων, με συμπαγή μεγαλύτερη ή ίση με 95% να χαρακτηρίζεται. η απόκλιση κατακόρυφου της ακίδας Λιγότερο ή ίσο με 2 μοίρες για να εξασφαλιστεί ομοιόμορφη τάση. Στο στάδιο της παρακολούθησης της λειτουργίας, πραγματοποιείται οπτικός έλεγχος της ακίδας κάθε έξι μήνες για να ελεγχθεί για χαλάρωση και διάβρωση. μια δοκιμή ανακλώμενου κύματος χαμηλής-καταπόνησης εκτελείται κάθε χρόνο για την αξιολόγηση της μακροπρόθεσμης-σταθερότητας του στρώματος αγκύρωσης. διενεργείται μια{10}}επιθεώρηση δειγματοληψίας pull out κάθε δύο χρόνια με αναλογία δειγματοληψίας 1%, και πληροίται{12}}ρυθμός εξασθένησης αντίστασης pull out Μικρότερο ή ίσο με 10%. Το πρόγραμμα μακροπρόθεσμης παρακολούθησης{15}}πρέπει να δημιουργήσει ένα αρχείο ποιότητας αγκύρωσης αιχμής, να καταγράφει τον χρόνο κατασκευής, τις γεωλογικές συνθήκες και τα δεδομένα δοκιμών κάθε ακίδας. για τμήματα υποβάθρου υψηλού{16}}επικίνδυνου, όπως μαλακό έδαφος και παγωμένο έδαφος, ρυθμίζονται αυτόματα σημεία παρακολούθησης και χρησιμοποιούνται μετρητές δόνησης τάσης σύρματος για την παρακολούθηση-των αλλαγών τάσεων της ακίδας σε πραγματικό χρόνο. Όταν η αλλαγή τάσης υπερβαίνει την τιμή έγκαιρης προειδοποίησης, εκδίδεται έγκαιρα συναγερμός και λαμβάνονται μέτρα ενίσχυσης. Οι ακατάλληλες αιχμές στην αποδοχή θα πρέπει να επανεπεξεργαστούν αμέσως και ένα πλήρες σύνολο δοκιμών θα πρέπει να{20}}διεξαχθεί ξανά μετά την επανεπεξεργασία έως ότου πιστοποιηθούν πριν τεθούν σε χρήση.